季麗娟
摘 要:高中化學平衡原理是重要的教學內容,在高考分值中占有較大比重,要想解決相關化學平衡問題,就需要學生掌握相關的解題技巧。教師在化學教學中,要挖掘隱藏在化學平衡原理中的技巧,提升化學教學成效。
關鍵詞:高中化學;平衡原理;巧用;技巧;教學成效
中圖分類號:G633.8文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2019)14-0092-01
高中化學教材中關于化學平衡原理的描述很簡單,然而學生在應用化學平衡原理的過程中往往會遇到很多困惑。為了提高學生運用化學平衡原理解決化學問題的能力,激發他們的學習興趣,本文結合高中化學教學實踐,探討化學平衡原理的學習和運用方法,以幫助學生更加有效地運用化學平衡原理解決化學平衡問題,培養學生分析問題和解決問題的能力,提升化學教學成效。
在化學教學中,教師可結合化學平衡原理的相關題目對化學平衡原理的應用技巧進行講解,這樣能較好地總結并歸納出有關化學平衡的特點,將化學平衡原理的應用技巧準確無誤地傳授給學生,讓他們嘗試著在學習中應用這些技巧,從而提高他們對于平衡知識的理解,提高做題效率。學生要掌握化學平衡原理,就要著重理解以下幾個字的精髓。首先,是“逆”,屬于化學平衡的反應都是可逆的反應,其中不論是生成物還是反應物,都不可能在反應中消耗殆盡,因此在題目中,如果出現了一些化學式不是可逆反應的,那么就可以直接排除,這與平衡反應完全無關。其次,是“等”,根據化學平衡原理的內涵,教師要著重強調,在反應過程中的正反應、逆反應的速率是相等的,只要把握這一相等關系,就能夠判斷化學反應是否達到了平衡。第三,是“定”,不論是什么樣的可逆反應,只要在反應物、生成物的混合物中發現各種成分所占的百分比含量沒有變化,就可以說化學反應達到了平衡。所謂的百分比含量,就是將該物質的質量與整個混合物的質量進行對比。例如,NH3與H2O反應生成的NH3·H2O,其中的物質,不論是NH3還是H2O,還是生成物NH3·H2O,只要其中的一個物質的質量百分比不再變化,就可以說該反應達到了平衡。第四,是“變”,在反應過程中,如果外界的條件發生了變化,例如,容器的體積、外界的溫度、加入催化劑等,這些條件都會打破外界的化學平衡,使得正反應、逆反應的反應速度發生變化。因此,學生必須仔細觀察題目,檢查是否有外界條件的影響。第五,是“動”,因為化學平衡是動態的,例如在2SO2+ O2=2SO3這一實驗中,二氧化硫的溶解速度如果等于三氧化硫的生成速度,那么也可以說該反應達到了平衡狀態。
對于有氣體發生的反應,當進行反應的反應物和生成物全都是氣體,并且反應前后的分子數目有變化時,那么學生可以根據已經學習過的質量守恒定律以及公式,即平均摩爾質量M不變,根據公式M=m總/n總,就可以判斷該反應是否達到了平衡的狀態。例如,在生成物、反應物全為氣體的N2+3H2=2NH3的反應中,因為是純氣體的化學反應,一旦在這個反應過程中其平均摩爾質量是一定的,就可以證明這個反應已經達到了平衡狀態。需要注意的是,如果在反應前后氣體的分子數目是不固定的,那么雖然平均摩爾質量不變,也不能夠說明這一反應是否處于平衡狀態。而對于有液體或固體產生的反應,不論氣體的體積在反應前后是否相等,其摩爾質量都是不變的,那么就能夠說明這個反應達到了平衡狀態。當然,也有一些特殊的情況,例如CO和H2發生反應之后會生成H2O和C,這時雖然混合氣體的平均摩爾質量是不變的,為15g/mol,但是并不能說明已經達到了平衡狀態,反而當其平均摩爾質量不再等于15g/mol時,并且CO和H2物質的量相等時,才能夠說明這個反應達到了平衡狀態。
在密閉容器中發生的反應也是高中階段常常接觸到的一類題目,這類反應因為是在密閉容器中發生的,因此其中的壓強、濃度以及反應速率中,只要有一個條件發生了改變,就會導致這個反應出現不平衡。例如,在4NH3+5O2=4NO+6H2O的反應中,如果保證其他的條件不變,僅僅是加大氨氣的量,在密閉的容器中增加惰性氣體的量,那么氣體的總壓強必然會變大,但是又因為是在體積不變的密閉容器中進行反應,對于反應物和生成物來說,它們的反應濃度是不變的,因此反應的速率也不變,正反應速度和逆反應速度依然是相等的,化學平衡也就沒有移動。但是,如果在這個反應中再加入更多量的氣體NH3,那么反應物的濃度就會增大,相應的也就會刺激正反應的速度,導致正反應速度比逆反應大,平衡朝著正向移動。這時候,如果想要判定是否達到平衡狀態,就無法根據速度來判定,而要根據具體的變化情況,才能夠準確地辨別是否平衡。
總之,在高中化學的化學反應中,化學平衡原理是一個重點、難點內容,需要教師分析每一道題目的不同情況,為學生提供多樣的方法,讓他們根據實際情況選擇最直接、最有效的方法,幫助學生更加有效地運用化學平衡原理解決化學平衡問題,培養學生分析問題和解決問題的能力,提升化學教學成效。
參考文獻:
[1]張善林.高中化學中化學平衡原理的巧用[J].中學化學教學參考,2019(02).
[2]錢麗娟.化學平衡教學中提升學生化學核心素養的實踐研究[D].云南師范大學,2017.